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不贬不褒 如实陈述 方为科普之道
撰文：杜亚楠、刘伟、鄢晓君（清华大学丨华龛生物） 来源：干细胞者说 以组织工程和细胞治疗为代表的再生医学是最具发展潜力的生物产业，有望成为医疗健康领域继药物和器械治疗之后的支柱产业。干细胞作为细胞治疗的主角，在器官修复和组织再生中发挥着重要作用，具有广阔的应用前景。 干细胞微环境是干细胞赖以生存的基础，对调控干细胞命运具有重要的作用。3D微组织工程技术具有广阔的临床应用前景，为更进一步了解这项技术、以及其发展现状及未来前景，我们邀请到了清华大学知名专家、同时也是相关课题领头人——杜亚楠教授为我们进行简要的介绍。上期首先介绍的是3D微组织工程技术相关的背景和基础知识（点击回顾）。 本期介绍的是基于3D微组织工程的干细胞定制化、自动化、规模化、智能化的制备工艺。 1 国际获准上市的干细胞产品 目前，国际上已有十余款干细胞治疗产品获准上市，而国内仍未有获批产品。自从2018年我国干细胞制品按照药品监督管理规范以来，已有多款干细胞药品获药监局受理，其中3款干细胞药品获得IND批准进入临床试验。与此同时， 51项干细胞临床研究项目获得了国家卫健委备案，允许开展临床研究。这些数据意味着我国将进入干细胞新药研发与转化的快速发展阶段。 国内进展可回顾：国内干细胞临床研究和新药临床试验汇总 2 独树一帜的3D干细胞微组织规模化制备工艺 然而，目前无论是国外上市干细胞产品还是国内临床试验或研究的干细胞产品，生产工艺大多依赖传统二维人工化培养。其存在人工成本高、生产空间需求大、细胞产品批次生产数量有限、批次间质量不稳定等问题，严重制约着干细胞新药产业的发展。  弹性三维微载体 不仅如此，3DFloTrix™干细胞扩增工艺是专为大规模干细胞生产制备所设计，可为干细胞药物开发提供一整套高效、符合药品管理标准的干细胞制备方案。 一步法快速接种：干细胞微载片TM与细胞悬液可直接投放入智能化生物反应器中，微载片TM遇水分散成数万微载体颗粒，通过智能化生物反应器实现微载体与悬浮细胞的一步法快速接种，满足干细胞生产过程中快速精准接种的需求。 连续培养，无需消化细胞：基于自主研发的连续扩增专利技术，在干细胞培养过程中，通过智能化生物反应器不断添加新的微载片TM和培养液，使原有微载体上的“种子”干细胞贴附于新添空白微载体上继续增殖，避免了传统消化传代的复杂操作及对细胞的损伤，实现了干细胞连续封闭式的三维连续高密度扩增工艺。 高效增殖：利用自主研发的3D干细胞制备闭环式工艺进行干细胞新药规模化生产，可实现不同组织来源的（脂肪、脐带、牙髓或骨髓）MSC在低密度种植的基础上，2周内成百上千倍的扩增数量，同时保证干细胞质量的稳定。  不同来源的MSC可高效生产制备，同时稳定保持MSC特性（流式分析表面标志物达到合格标准）温和收获细胞：微载片™连续扩增所获得的3D干细胞微组织（即含有细胞的微载体），可通过定制化的“温和”微载体裂解液，降解材料的同时，实现全部干细胞的温和收获，避免了消化液对干细胞的损伤。通过常规简单的清洗工艺，无任何有害物质残留，符合干细胞药品的生产制备标准与要求。 通过定制化的“温和”微载体裂解液可将微载体完全降解，实现全部干细胞的无损收获 原位冷冻保存：连续扩增后的3D干细胞微组织亦可实现原位冷冻保存，便于储存、运输和临床应用。微组织冻存与复苏后仍保持干细胞活性、功能及3D结构。复苏后的微组织既可以作为下一批干细胞制备工艺的“种子”继续连续扩增，同时也可以作为新型的3D干细胞微组织创新药物进行原位注射再生治疗。 结合上述产品和工艺， 3D微组织工程技术有望实现干细胞的闭环式3D制备。相较于传统人工2D培养干细胞，基于3D微载片™的高效干细胞扩增工艺在保证细胞数量和质量的同时，为干细胞新药生产节省人力、生产空间及时间。 参考文献： 1.Nature Communication DOI:10.1038/s41467-019-11397-1 2.Lab on a Chip（2014）14：2614-2625 3.Acta Biomaterialia（2014）10：1864–1875 4.Stem Cell Research & Therapy (2017) 8: 6 — 未完待续 — 杜亚楠 清华大学医学院终身教授 清华-北大生命联合科学中心研究员 博士生导师 华龛生物首席科学家 国家自然科学基金委优秀青年基金获得者 教育部青年 北京市自然科学基金委首届杰出青年基金获得者 作为子课题负责人，成功获得2017年国家重点研发计划干细胞及转化研究重点专项的支持，成为我国在干细胞大规模扩增领域支持的首个重点研发项目。共发表高影响力SCI论文70余篇，其中以唯一通讯作者身份在Nature Materials, PNAS, Nature Communication, Biomaterials等期刊上发表论文，批准授权专利10余项。
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